內容說明
 

　　本發明涉及一種測力傳感器，尤其涉及適用于超高/超低溫，劇烈沖擊、振動等極其惡劣的工作環境下的濺射薄膜測力傳感器。
 

　　發明背景
 

　　測力傳感器廣泛應用于工業生產、軍事裝備、航空航天航海等各個領域中。現有測力傳感器雖然結構多種多樣，但都或多或少的需要采用膠粘接的方式。如敏感元件上通過粘貼電阻應變計實現力信號向電信號的轉換；再如，從應變計上引出的引線，也需要固定在電路板或引線端子上，而為了盡可能節約空間，降低結構復雜性，固定方法也常采用膠接方式。膠接工藝雖然應用廣泛，但卻存在諸多缺點。膠接結構往往耐受溫度范圍有限，且材質特性受溫度影響大，對傳感器的工作環境溫度、溫度性能形成了制約。固化后內部應力的緩慢釋放也對傳感器長期穩定性有影響。在一些真空環境中，有些種類的膠還存在分解、逸散等潛在風險。此外，膠接結構在某些工業環境中容易老化、腐蝕，造成傳感器性能及壽命大大降低。
 

　　在航天探索活動中，直接與太空環境接觸的傳感器，必須能耐受的高振動、高沖擊、超高真空環境、大溫差等特殊要求，膠接結構尚待足夠驗證，而金屬材料、PCB電路板(常用材料為環氧基底，但已有成熟的無機材質基底)及加工工藝，焊接工藝卻在以往的航天探索活動得到了較充分的驗證。因此，能采用這些經過苛刻環境驗證的成熟材料及工藝用于解決與之類似的環境下的測力問題具有十分重要的意義。
 

　　發明內容
 

　　本發明目的在于提供一種濺射薄膜測力傳感器，用于高/低溫，劇烈沖擊、振動等極其惡劣的工作環境下，同時可解決要求無有機物及各種膠接結構的特殊環境下的高精度測力難題。
 

　　本發明的測力傳感器包括壓頭、基座、敏感元件、電路板座、引線固定電路板、多功能電路板、引線、導電柱、導線和外殼，該測力傳感器的特征在于：所述電路板座采用不銹鋼材料制成，并進行鍍銅或鍍金，通過激光焊接或電子束焊接焊接在敏感元件上面，引線固定電路板通過焊錫或高溫焊料直接焊接固定在電路板座的另一面，引線固定電路板與多功能電路板通過導電柱連接固定。
 

　　優選所述敏感元件為E型結構，并采用濺射薄膜工藝。優選所述外殼為圓筒形結構，直接焊接在所述基座上，其上端兩側具有引出導線圓孔，其頂面為平面，作為固定面，所述外殼焊接在所述基座上。所述引線、所述引線固定電路板、所述導電柱、所述多功能電路板和所述導線彼此之間的連接均采用電路焊接工藝焊接。所述導電柱為排針。所述敏感元件、所述基座、所述壓頭、所述電路板座和所述外殼均采用耐腐蝕的優質不銹鋼材料制成，彼此之間的連接均采用激光焊接或電子束焊接。
 

　　本發明涉及的濺射薄膜測力傳感器的有益效果是：本發明提供的用于超高或超低溫，劇烈沖擊、振動等極其惡劣的工作環境下，以及解決要求無有機物及各種膠接結構的特殊環境下的高精度測力難題所采用的技術方案有如下兩優點和改進。
 

　　第一，本發明主要的特點有如下三點：①電路板座采用不銹鋼鍍銅或金工藝，既可保證與不銹鋼材質的敏感元件(或基座)實現激光焊接或電子束焊接，又可通過焊錫或高溫焊料將引線固定電路板直接焊接固定在電路板座上；②引線固定電路板與多功能電路板采用排針(或其他具有一定強度的導電柱)連接，既實現電信號傳遞，又可保證結構具有很高機械連接強度；③敏感元件采用E型結構及濺射薄膜工藝。以此替代及電路板通過膠接或螺釘連接固的工藝和敏感元件粘貼應變計工藝，可實現無膠、無機結構，又能保證結構牢固，耐受沖擊、振動、高低溫環境，同時節約空間，易于小型化。同時可解決要求無有機物及各種膠接結構的特殊環境下的高精度測力難題。對于解決復雜工業環境、軍事裝備、航空航天航海環境下的高精度測力難題具有非常實際的意義
 

　　第二，整個傳感器所用加工制造方法成熟容易，敏感元件加工制造繼承了成熟的濺射薄膜壓力傳感器敏感元件制造工藝，其余零件均可通過常規的機械加工及電路板制造工藝加工制造或直接從市場購買。傳感器能在現有傳感器生產條件下實現生產制造，不需要工藝設備改造。傳感器本身結構具有一定靈活性，既可成為高性能的定型產品用于大批量生產，也可作為非標準產品用于解決特殊工業環境、軍事裝備、航天航空航海中的高精度測力難題。